弹性筛面上潮湿细粒煤炭筛分机理的研究

通过潮湿细粒煤炭堵孔机理及其克服堵孔办法的研究,提出了弹性筛面的筛分理论.建立了琴弦筛面、弹性筛面动力学模型及设计公式.揭示了琴弦筛面、弹性筛面克服堵孔的机理.得出要提高潮湿细粒煤炭筛分效率,必须提高筛面的弹性振动振幅的结论.     

基于FEM-DEM弛张筛面和料群耦合系统动态特性研究

针对潮湿细粒矿物在大挠度弹性筛分过程中存在料群堆积及筛面受力较大的问题，提出多球激振联合弹性筛分技术，探究筛分过程中弛张筛面和料群耦合系统在激振球作用下的动态特性。基于有限元法建立空载条件下筛面的运动学仿真模型，分析筛面的运动学特性；利用有限元和离散元耦合技术，探究料群对筛面运动学特性的影响规律；提出激振球作用下筛面与料群耦合系统的仿真模型，分析不同激振球个数作用下筛面及料群的动态特性；设计4因素、4水平正交试验方案，利用极差分析和方差分析研究物料颗粒数量、振幅、频率、激振球个数对弹性筛面运动状态和力学特性影响的显著程度；确定重载条件下筛面各因素的最优组合，并验证其准确性。研究结果表明：筛上料群特性对筛面的振幅具有较大影响，当筛面振幅的降低到一定程度时，会导致筛上物料出现堆积现象；采用多球激振筛面的方法能够减小筛面的挠度变形，使筛面整体位移上升，两端受力减小，加载料群的筛面由类周期运动转变为非周期性混沌运动，且基频振幅组成更加复杂，有利于筛上物料运动的活跃性。正交试验及响应优化结果显示：激振球和物料质量为影响弹性筛面运动学和力学特性的显著性因素，且当激振振幅为4 mm,频率为8 Hz,...     

反向差动筛面筛分特性分析与参数优化

筛分过程中出现的筛面堵孔现象,严重影响矿物筛分效率。为此,提出一种反向差动筛面,以兼顾柔性筛面筛孔可变不易堵孔与刚性筛面强度高使用寿命长的优点。介绍了新型筛面结构特点,通过试验验证了筛面动力学特性。对反向差动筛面筛分进行了试验设计,利用EDEM软件进行了虚拟筛分试验。极差分析表明,在因素水平范围内,筛面倾角对筛分效率影响最为显著,最佳因素水平组合为A2-B2-C3。利用LRGA-GRNN方法对参数进一步优化并进行虚拟筛分验证,16.67Hz振动频率下当Ⅰ级筛条振幅为2.897mm、Ⅱ级筛条振幅为2.6856mm、筛面倾角为23.5382°时,最高筛分效率为92.043%。     

弛张筛筛分效率与筛面磨损的匹配优化研究

为提高煤炭分选过程的生产效率，增加分选设备的使用寿命，最大限度地发挥选煤厂筛分设备潜在的生产能力，提高筛分工艺的合理性，以全面提升弛张筛筛分系统的筛分效率降低筛面磨损率，提出通过调节弛张筛性能参数的措施，使筛分效率达到最优，同时减小筛面的磨损。将柔性筛板离散化处理以降低柔性筛板仿真过程的复杂性，采用多体动力学仿真和离散元法耦合的方式，对筛面的筛分过程进行数值模拟，获得了弛张筛性能参数：弛张频率、筛面倾角、弛张量对筛分效率的影响规律，并综合考虑相关系数法和显著性检验方法，确定了弛张量为影响筛分效率的非关键因素。在总结了弛张筛筛分过程的磨损规律的基础上，通过Relative Wear和Archard Wear模型获得了仿真过程中筛面弛张量对磨损深度的影响规律。基于弛张量对筛分效率与磨损深度的双重影响，选用线性加权法进行筛面性能的多目标优化，获得了保证筛分效率最高磨损深度最小的筛面性能参数，并进行仿真验证。研究结果表明：筛分效率随筛面倾角的增大而减小，弛张量与弛张频率越大呈现先增大后减小的变化规律；筛面磨损与筛面弛张量同样呈先增大后减少趋势，综合考虑筛分效率与筛面磨损，获得了最优的筛面性能参...     

弛张筛面运动学特性与3mm筛分过程参数优化

针对粘湿动力煤3mm干法筛分效率低、筛面使用寿命短等问题,开展了弛张筛面结构设计、运动学特性测试与3mm筛分过程参数优化研究。利用振动测试技术分析了弛张筛内外筛框与筛面的运动学时频特性,优化了筛面材料配方与结构设计,研制了变厚度横截面弧形过渡筛面,探究了工作频率和处理能力对筛分效果的影响规律。结果表明:筛面材料配方与结构优化后,筛面中心点y方向振动强度由36.50g降至21.63g,显著降低了筛上料群的运动速度,延长了筛分时间,使用寿命超过6个月。随工作频率的增加,筛分效率呈现先增加后降低的趋势,随处理能力的增加,筛分效率呈现减小趋势。当频率为9.33Hz,处理能力为400t/h时,3mm筛分效率达92.85%,煤泥脱除率达到95.67%,与原筛面相比,筛分效率提高了11.18个百分点,实现了选煤厂煤泥减量生产。     

张紧量对单边驱动式弛张筛筛面动力学参数的影响

为解决传统筛分设备在处理潮湿细粒煤炭时存在严重堵孔的问题,设计了一种单边驱动式弛张筛。根据单边驱动式弛张筛的结构和筛面弛张原理,建立了弛张筛筛面的动力学模型,研究了正、负两种张紧量对筛面动力学参数的影响。借助Matlab软件绘制出筛面中点的位移、速度、加速度特性曲面,将正、负两种张紧量对筛面动力学参数的影响加以对比分析。利用ANSYS Workbench软件对不同张紧量的筛面进行瞬态动力学分析,研究筛面中点的位移、速度、加速度最大时,筛面上各点的位移、速度、加速度分布情况。研究结果表明:随张紧量的增加,筛面的挠度减小,速度、加速度增加。当筛面张紧量选取在2 mm左右时,筛面加速度能够达到50 g,筛分效果比较理想。     

弛张筛筛面动态特性及其筛分理论研究

为研究弛张筛面动态特性参数沿筛面长度方向分布状况和大振动强度筛分理论，建立了弛张筛筛面的非线性动力学方程，采用摄动方法求出解，导出了筛面动态特性沿筛长方向的分布规律及其精确表达式，理论分析结果与实测结果符合很好．利用Ｈｏｌｍｓ弹跳球模型来模拟单颗粒在筛面上的运动并找出数值结果，发现单颗粒物料在筛面上运动时，筛面振动强度ｋｖ＞１６７颗粒产生混沌运动，修正了定常运动论的ｋｖ＝３３的理论．最后在弛张筛模型机上进行筛分试验，得出弛张筛能有效地进行潮湿原煤的干法深度筛分．     

基于DEM的新型叠振筛参数对煤泥筛分的影响

煤泥颗粒黏度高是筛分过程中易糊筛的重要原因之一，通过改变传统直线振动筛的结构可以更好地避免糊筛。针对煤泥黏度大、易糊筛的特点，提出了可以防止糊筛的新型叠振筛，并设计动、静筛条交错排列、相对运动的叠振筛结构；对卡在筛缝中的颗粒与黏结成坨块的煤泥在叠振筛与普通直线振动筛上的筛分过程进行受力分析与对比，研究了叠振筛的防糊筛原理；建立了三维仿真模型，并运用离散元软件模拟煤泥颗粒在叠振筛上的筛分过程。为提高叠振筛的筛分效果，基于DEM并利用Hertz-Mindlin with JKR黏结模型分析了振动参数(筛面负倾角、振动方向角、振幅、振动频率)对煤泥筛分效率和筛下物分布比例的影响。研究结果表明：筛面倾角在-1°～-5°,筛分效率随着筛面负倾角的增大先提高后降低，当筛面倾角为-4°,筛分效率最高；振动方向角在35°～55°,筛分效率随振动方向角的增大逐渐增大，但55°的筛分效率较50°提升并不明显；振幅在1.5～3.5 mm,筛分效率随振幅的增大逐渐增大，3.5 mm的筛分效率较3 mm提升并不明显，但会较大幅度提高振动强度；振动频率在14～24 Hz,筛分效率随振动频率的增大先提高后降低，当2...     

复合结构条形筛面与铸造筛面

通过测试及综合分析,对铸造筛面和复合结构条形筛面的结构特点及筛分效率进行了对比分析。     

振动筛筛分效率的试验研究

借助于试验结果,分析了筛面长度、振动参数和来料粒度对筛分效率的影响。结果表明,当筛面长度和振动频率增加时,待筛物料中细粒级别颗粒的含量越多,则筛分效率越高。当振幅增大后,随筛面长度的增加筛分效率逐渐提高,大约筛面长度超过40cm时,筛分效率随振动频率的增加而减少。     

颗粒筛分过程的三维离散元法模拟

基于软球干接触模型对直线振动筛面上颗粒群的筛分过程进行了三维离散元法(DEM)的模拟研究,分析了振幅、振动强度、振动方向角、筛面倾角对筛面颗粒群的平均运动速度及动态筛分效率的影响规律。结果表明,振动筛面颗粒群的运动状态具有很大的随机性,其稳态平均速度与振幅、振动强度及筛面倾角之间为线性关系,而与振动方向角之间为非线性关系。当振动方向角为45°时,颗粒群稳态平均速度最大。在筛分过程中,物料颗粒的筛分效率是动态变化的,并随着振幅及振动强度的增加而增大,但当振动强度增大至3.3时,效率反而降低。筛分效率受振动方向角的影响较小,而随着筛面倾角的增大而减小。     

基于DEM的振动筛筛孔形状对潮湿原煤筛分效果影响的研究

随着原煤含水量的增加,引起原煤颗粒间相互粘聚,影响振动筛筛分效率。基于离散元法,运用EDEM软件模拟了潮湿原煤颗粒在圆形筛孔、方形筛孔和矩形筛孔的筛分过程,并且以筛分效率和阻碍粒排出率为衡量指标,对振动筛筛孔形状影响潮湿煤筛分效果进行了研究。结果表明:在筛孔名义尺寸相同的情况下,潮湿煤在矩形筛孔筛面上的筛分效果最好,方形筛孔次之,圆形筛孔最差。     

新型振动流化床的动态特性及试验研究

振动流化床的动态特性是保障良好分选性能的基础,其关键是在模态分析的基础上分析系统的动力响应。采用简化的四自由度多刚体模型从理论上分析了振动流化床的动态特性。利用拉格朗日方程建立该模型的运动微分方程,并对其主体结构进行模态分析,得到了固有频率和模态振型。在模态分析的基础上,分别计算不同相位差的谐波激励下的动力响应,得到了工作频率下相位差与位移响应的关系。通过振动流化床的动态试验验证了动态特性的理论分析结果。试验结果表明试验获得的二阶固有频率为5 Hz,一阶固有频率被二阶固有频率淹没,并证实了位移响应和角位移响应之间存在一定的相位差,相位差是引起摆动的重要原因。为改善振动流化床的动态特性提供了理论依据参考。     

倾斜式直线筛筛分机理分析

为了提高振动筛的筛分效率,以倾斜式直线筛为研究对象,以颗粒的形状、投放速率为研究目标,分别对颗粒在筛网上的质量、平均速度及颗粒在筛分过程中的动能变化情况进行分析,研究其与直线筛筛分效率之间的关系。     

BHS型振动筛的研制及应用

介绍了BHS大型直线筛的结构、原理及特点。该筛筛板振动而筛箱不振动,通过大振幅、大振动强度和弹性筛面,满足了振动机械要求和潮湿细粒级粘性物料的筛分规律,并使筛分设备的大型化成为可能。     

基于DEM弛张筛面与颗粒群双向耦合的动态特性

颗粒和弛张筛筛面的双向耦合可以为筛机的系统动力学分析提供更加可靠的参考依据,但利用离散元软件EDEM和动力学仿真软件RecurDyn在进行联合仿真时,EDEM不支持柔性体的计算。为了模拟弛张筛面和物料的动态特性,提出了线性分段插值的方法对筛板进行近似柔性化处理。首先计算了近似柔性筛面中点在静止状态和内死点时的挠度和筛孔收缩率,并和悬链线柔性筛面的相对误差进行比较,证明了近似柔性化方法的可行性。然后基于所建立的近似刚柔耦合模型,研究了偏心块质量,筛面倾角和入料粒度组成对筛分效率、生产率和颗粒速度等筛分性能指标的影响。结果表明:筛分效率,生产率和颗粒速度等筛分性能指标与偏心块质量,筛面倾角和入料粒度组成等参量之间均为非线性关系。筛分效率随着偏心块质量、筛面倾角和入料粒度含量的减小而增加;生产率随着偏心块质量的增加而减小,而生产率与筛面倾角、入料粒度含量之间的关系却相反,但难筛颗粒含量为25%时生产率最低,此外,为了考虑筛分效率和生产率同时达到最优,偏心块质量应取为0. 5m0;颗粒运动速度随着偏心块质量和筛面倾角的增加呈递增趋势,但受入料粒度组成的影响较小。研究为进一步揭示潮湿细粒煤的运动规律和弛张筛筛面的动力学分析提供了思路。     

惯性圆锥破碎机物料参振系统动力学分析

分析了矿石物料层的滞回特性,将物料层的参振作用引入惯性式贺锥破碎机振动系统。并从系统的主振动形式出发，建立了二自由度的惯性式贺锥破机物料参振系统力学模型。     

2ZS1756型直线振动筛改造

分析了2ZS1756型直线振动筛,在生产中所出现的筛面断裂,破损,筛板容易松动、脱落,造成跑粗,影响筛分效果,维修量大,严重制约生产的原因。介绍了改造方案及改造后所产生的显著效果和经济效益。     

基于DEM的振动参数对颗粒筛分分层与透筛的研究

应用离散单元法(DEM)模拟和分析筛分过程,研究了振动参数对颗粒筛分分层与透筛的影响。提出了分层和透筛细粒比的概念,拟合不同振动参数下分层和透筛区中细粒比与时间的变化曲线,得到了细粒比随时间变化的函数关系式。运用分层和透筛中细粒含量随时间的变化率来表示分层速率和透筛速率,量化了筛分中分层和透筛过程。进一步分析了分层速率和透筛速率与振动参数的关系,得到最佳分层和透筛速率下振动参数的取值。